沒事最好不要用工廠模式
哈嘍，大家好，我是指北君。在軟件開發(fā)過程中，我們會用到很多設(shè)計(jì)模式，之前介紹過的單例模式，還有后面會介紹的代理模式、適配器模式、建造者模式等等，合適的場景運(yùn)用合適的設(shè)計(jì)模式，你會發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯會清晰很多。
但是對于工廠模式，我奉勸大家，沒事最好不要用，什么，你問為啥?
1.什么是工廠模式
Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class toinstantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.
定義一個(gè)創(chuàng)建對象的接口，讓其子類自己決定實(shí)例化哪一個(gè)工廠類，工廠模式使其創(chuàng)建過程延遲到子類進(jìn)行。
說人話：提供創(chuàng)建對象的接口，將創(chuàng)建對象的過程屏蔽，從而達(dá)到靈活的目的。
2.工廠模式分類
一般情況下，工廠模式分為三類：
①簡單工廠模式(Simple Factory)
②工廠方法模式(Factory Method)
③抽象工廠模式(Abstract Factory)
這三種模式從上到下逐步抽象，并且更具一般性。
需要說明的是：GOF 在《設(shè)計(jì)模式》一書中將工廠模式分為兩類：工廠方法模式(Factory Method)與抽象工廠模式(Abstract Factory)，將簡單工廠模式(Simple Factory)看為工廠方法模式的一種特例，兩者歸為一類。
下面我們分別介紹這三種工廠模式。
2.1 簡單工廠(Simple Factory)
比如有這樣一個(gè)需求：
根據(jù)導(dǎo)入的不同文件(docx,xlsx,pptx)，選擇不同的解析器進(jìn)行解析。
簡單工廠有三個(gè)核心對象：
- 工廠：簡單工廠模式的核心，它負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建所有實(shí)例的內(nèi)部邏輯。工廠類的創(chuàng)建產(chǎn)品類的方法可以被外界直接調(diào)用，創(chuàng)建所需的產(chǎn)品對象。
- .抽象產(chǎn)品 ：簡單工廠模式所創(chuàng)建的所有對象的父類，它負(fù)責(zé)描述所有實(shí)例所共有的公共接口。
- 具體產(chǎn)品：是簡單工廠模式的創(chuàng)建目標(biāo)，所有創(chuàng)建的對象都是充當(dāng)這個(gè)角色的某個(gè)具體類的實(shí)例。
①抽象解析器
public interface IOfficeParser {
void parse();
}
②具體解析器(docx,xlsx,pptx)
public class WordParser implements IOfficeParser{
private String filePath;
public WordParser(String filePath){
this.filePath = filePath;
}
@Override
public void parse() {
System.out.println("解析 docx 文件");
}
}
public class ExcelParser implements IOfficeParser{
private String filePath;
public ExcelParser(String filePath){
this.filePath = filePath;
}
@Override
public void parse() {
System.out.println("解析 xlsx 文件");
}
}
public class PptParser implements IOfficeParser {
private String filePath;
public PptParser(String filePath){
this.filePath = filePath;
}
@Override
public void parse() {
System.out.println("解析 pptx 文件");
}
}
③構(gòu)造解析器的工廠
public class OfficeParserFactory {
public static IOfficeParser getParser(String filePath) throws Exception {
String fileExtension = getFileExtension(filePath);
IOfficeParser parser = null;
if("docx".equalsIgnoreCase(fileExtension)){
parser = new WordParser(filePath);
}else if("xlsx".equalsIgnoreCase(fileExtension)){
parser = new ExcelParser(filePath);
}else if("pptx".equalsIgnoreCase(fileExtension)){
parser = new PptParser(filePath);
}else{
throw new Exception("file is not supported:"+fileExtension);
}
return parser;
}
private static String getFileExtension(String filePath){
// 解析文件名獲取文件擴(kuò)展名,比如 文檔.docx，返回 docx
String fileExtension = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".")+1);
return fileExtension;
}
}
④測試類
public class SimpleFactoryTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String filePath = "文檔.docx";
IOfficeParser parser = OfficeParserFactory.getParser(filePath);
parser.parse();
String filePath1 = "表格.xlsx";
IOfficeParser parser1 = OfficeParserFactory.getParser(filePath1);
parser1.parse();
}
}
⑤總結(jié)
這便是簡單工廠，客戶端避免了直接創(chuàng)建解析器的責(zé)任，只需要調(diào)用工廠類去解析就行了。
可以從開閉原則(對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉)來分析簡單工廠模式：當(dāng)增加一種文件解析，比如老版本的 doc 格式。這時(shí)候只需要新增一個(gè) parser 類即可，客戶端(理解為測試類，調(diào)用端)不用改變，然后在工廠類 OfficeParserFactory 新增一個(gè) else-if 分支即可。
這時(shí)候可能有同學(xué)會問了，那修改了 OfficeParserFactory 類，不就違反開閉原則了嗎?但其實(shí)只要不是頻繁的添加新的 parser,偶爾修改一下 OfficeParserFactory 類，稍微不符合開閉原則，也是可以接受的。
看上去比較完美,細(xì)心的同學(xué)可能會問，所有的解析類對象創(chuàng)建都在 OfficeParserFactory 類中，假設(shè)某個(gè)解析類，比如 doc 創(chuàng)建parser 對象并不是簡單的 new ，還包括一些其它的操作，這時(shí)候難道把這些代碼也全部寫到 OfficeParserFactory 中嗎?有沒有更優(yōu)雅的寫法呢?
有，就是下面要介紹的 工廠模式。
2.2 工廠方法(Factory Method)
為了解決上面的問題，我們可以為工廠類在創(chuàng)建一個(gè)工廠，也就是工廠的工廠，用來創(chuàng)建工廠類對象。
①給每一個(gè)具體解析器創(chuàng)建工廠
public class ExcelParserFactory implements IOfficeParserFactory {
@Override
public IOfficeParser createParser() {
// TODO 進(jìn)行創(chuàng)建對象的一些操作
return new ExcelParser();
}
}
②創(chuàng)建解析器的工廠
public class OfficeParserFactory {
public static IOfficeParser getParser(String filePath) throws Exception {
String fileExtension = getFileExtension(filePath);
IOfficeParserFactory parserFactory = OfficeParserFactoryMap.getOfficeParseFactory(fileExtension);
if(parserFactory == null){
throw new Exception("file is not supported:"+fileExtension);
}
IOfficeParser parser = parserFactory.createParser();
return parser;
}
private static String getFileExtension(String filePath){
// 解析文件名獲取文件擴(kuò)展名,比如 文檔.docx，返回 docx
String fileExtension = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".")+1);
return fileExtension;
}
}
③創(chuàng)建解析器工廠的工廠類
public class OfficeParserFactoryMap {
private static final Map<String, IOfficeParserFactory> parserFactoryCached = new HashMap<>();
static {
parserFactoryCached.put("docx",new WordParserFactory());
parserFactoryCached.put("xlxs",new ExcelParserFactory());
parserFactoryCached.put("pptx",new PptParserFactory());
}
public static IOfficeParserFactory getOfficeParseFactory(String type){
if(type == null || type.isEmpty()){
return null;
}
return parserFactoryCached.get(type.toLowerCase());
}
}
④測試類
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String filePath = "文檔.docx";
IOfficeParser parser = OfficeParserFactory.getParser(filePath);
parser.parse();
}
}
⑤總結(jié)
在工廠模式中，如果我們要增加新的文件解析，比如 mdb 格式(office access套件)，就只需要創(chuàng)建新的 parser 類和 parserFactory 類，并且在 OfficeParserFactoryMap 類中將新的 parserFactory 類添加到 map 中即可。代碼的改動非常少，基本上是符合開閉原則的。
但是，我們看到工廠模式新增了很多 factory 類，會增加代碼的復(fù)制性，如果每個(gè) factory 類只是做簡單的 new 操作，則沒必要使用該模式，直接用簡單工廠模式即可。
2.3 抽象工廠(Abstract Factory)
這種模式比較特殊，使用場景不多，大家簡單了解一下就行。
我們知道 doc 和 docx 都是 office word 文檔后綴，類似 xls 和 xlsx 都是 office Excel 表格后綴，還有 ppt 和 pptx。doc/xlx/ppt 都是舊版本 office 文件后綴，都是二進(jìn)制組成，解析的時(shí)候有共同之處，而 docx/xlsx/pptx 是office新版本文件后綴，是通過 ooxml 結(jié)構(gòu)組成。相當(dāng)于一組是老的office，一組是新的office。
如果我們還是用工廠模式來實(shí)現(xiàn)的話，那每一種都要編寫一個(gè)工廠類，過多的類會難以維護(hù)，那怎么解決呢?
抽象工廠模式就是針對這種特殊的場景誕生，我們可以讓一個(gè)工廠復(fù)制創(chuàng)建多個(gè)不同類型的對象，而不是只創(chuàng)建一個(gè) parser 對象。
具體代碼實(shí)現(xiàn)如下：
public interface IOfficeParserFactory {
IOfficeParser createParser();
IOldOfficeParser createOldParser();
}
public class ExcelParserFactory implements IOfficeParserFactory {
@Override
public IOfficeParser createParser() {
return new ExcelParser();
}
@Override
public IOldOfficeParser createOldParser() {
return new DocParser();
}
}
3.簡單工廠和工廠方法區(qū)別
簡單工廠：將創(chuàng)建不同對象的邏輯放在一個(gè)工廠類中。
工廠方法：將創(chuàng)建不同對象的邏輯放在不同工廠類中，先用一個(gè)工廠類的工廠類得到某個(gè)工廠，在某這個(gè)工廠來創(chuàng)建對象。
這樣講區(qū)別就很明顯了，如果創(chuàng)建對象的邏輯比較復(fù)雜，要做各種初始化操作，這時(shí)候使用工廠方法，能夠?qū)?fù)雜的創(chuàng)建邏輯拆分到多個(gè)工廠類中;而創(chuàng)建對象的邏輯很簡單，就沒必要額外創(chuàng)建多個(gè)工廠類，直接使用簡單工廠即可。
4.工廠模式的作用
封裝變化：創(chuàng)建邏輯有可能變化，封裝成工廠類之后，創(chuàng)建邏輯的變更對調(diào)用者透明。
代碼復(fù)用：創(chuàng)建代碼抽離到獨(dú)立的工廠類之后可以復(fù)用。
隔離復(fù)雜性：封裝復(fù)雜的創(chuàng)建邏輯，調(diào)用者無需了解如何創(chuàng)建對象。
控制復(fù)雜度：將創(chuàng)建代碼抽離出來，讓原本的函數(shù)或類職責(zé)更單一，代碼更簡潔。
